基坑变形监测方案.docx
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基坑变形监测方案
施工组织设计/(专项)施工方案报审表
工程名称:
周口市诚和家园项目编号:
001
致:
河南省光大建设管理有限公司(项目监理机构)
我方已完成周口市诚和家园项目基坑监测方案的编制和审批,请予以审查。
施工项目经理部(盖章):
项目经理(签字):
年月日
审查意见:
专业监理工程师:
年月日
审核意见:
项目监理机构(盖章)
总监理工程师:
年月日
注:
本表一式三份,项目监理机构、建设单位、施工单位各一份。
周口市诚和家园项目基坑变形监测方案
编制:
审核:
审批:
黄河勘测规划设计有限公司
年月日
1工程概况
拟建周口市诚和家园项目工程场地位于周口市东新区,文昌大道与武盛大道交叉口北约1公里,西侧紧邻武盛大道,东侧紧邻规划中的经二路。
拟建诚和家园项目分为东、西两个区:
西区在西,紧邻武盛大道,东区在东,由中间的规划道路经一路分开,拟建场地近似呈梯形。
车库基坑开挖深度约5.132m,主楼开挖深度约6.432m。
2场地岩土工程条件及基坑周边环境状况
2.1场地岩土工程条件
场地范围内与基坑工程有关的主要土层为:
拟建场地地层岩性主要为粉土、粉质粘土和粉砂。
各土层分布及岩性特征自上而下分述如下:
第①层:
褐黄色,湿,稍密,摇振反应中等,无光泽反应,干强度低,韧性低,含铁锰质氧化物等,
局部夹粉质粘土薄层。
该层在场地内普遍分布。
第②层:
粉质粘土:
黄褐色~灰褐色,可塑,无摇振反应,稍有光泽,干强度中等,韧性中等,含铁锰质斑点、钙质结核等,局部夹粉土薄层。
该层在场地内普遍分布。
第③层:
粉土:
褐黄色,湿,中密~密实,摇振反应中等,无光泽反应,干强度低,韧性低,含铁质斑点,云母,局部夹薄层粉质粘土。
该层在场地内普遍分布。
第④层:
细砂:
灰褐色~黄褐色,饱和,中密~密实,颗粒级配一般,主要成分为石英、长石,含云母、蜗牛屑等。
该层在场地内普遍分布。
(2)水文地质条件
根据勘察实测实测初见水位埋深位于现自然地面下1.5m左右,实测地下水稳定水位埋深位于现自然地面下2m左右,绝对高程约在44.6m左右。
根据含水层的埋藏条件和水理特征,本场地勘探深度范围内地下水类型为潜水。
主要赋存在约2m深度以下的粉土、粉质粘土和细砂层中。
2.2基坑周边环境状况
拟建场地周边除西侧为已建成的武盛大道外,东、南、北三侧现状均为农田。
场地周边环境条件较简单。
此外,在场地南侧和北侧红线外布置有6m宽施工道路及材料堆放区,距车库轮廓线8-15m。
3监测目的和依据
3.1监测目的
在基坑施工过程中,只有对基坑周围的土体及支护结构进行全面、系统的监测,才能对基坑工程的安全性有全面的了解,以确保工程的顺利进行,在出现异常情况时及时反馈,并采取必要的工程应急措施,甚至调整施工工艺或修改设计参数。
(1)通过监测工作完全客观真实地了解工程安全状态,掌握工程各支护部分的关键性安全和质量指标,确保工程能按照预定的要求安全顺利完成;
(2)检验设计所采取的支护设计参数的正确性,指导基坑开挖和支护结构的施工。
(3)通过对周边环境进行现场监测,确保基坑周边环境的安全。
(4)通过监测数据和资料按照安全预警位发出报警信息,既可以对安全和质量事故做到防患于未然,又可以对各种潜在的安全和质量做到心中有数;
(5)积累工程经验,为提高基坑工程的设计和施工的整体水平提供依据。
丰富设计人员和专家对类似工程的经验,以利专家解决工程中所遇到的工程难题。
3.2监测依据
3.2.1国家及行业相关的规程规范
(1)《建筑基坑工程监测技术规范》(GB50497-2009);
(2)《工程测量规范》(GB50026—2007);
(3)《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-2012);
(4)《国家一、二等水准测量规范》(GB/T12897-2006);
(5)《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202-2002)。
3.2.1合同及相关文件依据
(1)周口市诚和家园项目基坑变形监测合同。
(2)周口市诚和家园项目基坑支护及降排水工程施工图;
(3)周口市诚和家园项目岩土工程详细勘察报告;
4监测内容和项目
本基工程臣现场监测对象主要包括:
支护结构、相关自然环境、施工工况、地下水位和基坑周围土体。
依据相关规范和设计图纸的要求,结合现场工作实际需要,本工程基坑监测点数量如下表。
表4.1基坑监测测点数量统计表
序号
监测项目
数量
备注
1
坡顶水平位移
62
2
坡顶竖向位移
62
3
深层水平位移
4
锚索内力
5
地下水位
6
6
巡视检查
基坑及周围环境
5基准点、监测点的布设与保护
5.1基准点
(1)监测网布设形式
监测基准网由基准点和工作基点构成,水平位移基准网采用附合或闭合导线形式,起始并闭合于该工程精密控制导线上,垂直位移基准网可分段布设成局部的独立网,同观测点一起布设成闭合环网、附合网或附合线路等形式。
水平位移基准网和垂直位移基准网采用同一的基准点和工作基点,工作基点根据场地合理布设,同时合理充分利用现场已有基准点和工作基点,一般一个工区不少于3个。
(2)工作基点布置原则
①基准点是监测点稳定性的基准,设立于稳定区域,为提高监测效率,在基坑周边相对稳定的区域设置工作基点,工作基点埋设强制对中观测墩;
②工作基点的分布满足通视、方便观测全部观测点的需要;
③工作基点埋设时保证与测点间的通视,保证强制对中标志顶面的水平,工作基点埋设完毕后,采取必要的保护措施,并做明显标记。
(3)工作基点埋设
工作基点根据现场情况设在变形区域以外,位置稳定、易于长期保存的地方。
工作基点为现浇钢筋混凝土墩,基点标墩高于地面1.2m,安装强制对中标志,标志上口刻有十字丝,材质不锈钢,混凝土强度为C20,工作基点结构图见图5.1。
图5.1基准点/工作基点墩结构图
(4)工作基点的保护
①工作基点应设在变形影响范围以外且便于长期保存的稳定位置,作为监测变形的基准点,并作醒目警示。
避开交通干道、地下管线、施工材料堆场、施工材料运输线路、水坑以及施工机械等。
②基准点、工作基点四周设置必要的保护设施,并设置明显标示牌。
③基准网基准点在监测期间每3个月需定期复测校核稳定性,工作基点基坑施工期间校核周期为每月一次。
5.2水平和竖向位移监测点
(1)监测点布设原则:
①沿基坑周边布设,边坡阳角处重点监测;
②周边地面荷载较大部位应布设测点;
③监测点距一般按20米间距布置,变截面位置处适当加密布设测点;
④基坑边坡顶部水平位移监测测点一般与边坡顶竖向位移监测测点布置在同一位置,采用共点观测方式。
(2)监测点埋设方法:
①使用洛阳铲或工程钻具,在坡顶开挖直径约100mm,深度大于1m孔;
②夯实孔底部虚土;
③孔中心置入长度不小于100cm的螺纹钢标志,其中埋入地下部分长度不低于80cm;
④孔内部浇注标号不低于C20的混凝土,混凝土厚度约20cm,混凝土上部填充中砂,砂面距标顶约22~23cm;
⑤砂面上部浇筑保护混凝土墩,中间预留直径100mm孔;
⑥保护墩中心预留孔内填充中砂,监测点标顶出露高度2~3cm。
埋设示意图见5.3:
图5.3边坡监测点埋设示意图
(3)监测点保护:
①测点布设尽量避开施工通道等宜遭破坏的部位;
②测点布设尽量避开存在观测障碍的部位;
③测点设置明显标示,标示内容包括名称、编号。
④监测点被破坏后及时在原位置恢复或在附近位置增补监测点,重新取得初始值,累计变形量在原来基础上继续累加。
5.3地下水位监测点
基坑周边地下水位观测,合理充分利用现场基坑支护降水单位提供的水位观测井进行观测,现场做好测点标识和保护。
6监测方法和精度
6.1高程控制网
高程控制网观测采用几何水准测量方法,使用TrimbleDiNi03电子水准仪进行观测,采用电子水准仪自带记录程序,记录外业观测数据文件。
控制网观测按《工程测量规范》(GB50026-2007)二等垂直位移基准网技术要求观测。
表6.1水准控制网主要技术要求
序号
项目
限差
1
相邻基准点高差中误差差(mm)
±0.5
2
测站高差中误差(mm)
±0.15
3
往返较差、附和或环线闭合差(mm)
±0.30
(n为测站数)
4
检测已测高差之较差(mm)
±0.4
(n为测站数)
5
视线长度(m)
≤30
6
前后视距差(m)
≤0.5
7
前后视距累计差(m)
≤1.5
8
视线离地面最低高度差(m)
0.3
观测采用闭合水准路线时可以只观测单程,采用附合水准路线形式必须进行往返观测,取两次观测高差中数进行平差。
观测顺序:
往测:
后、前、前、后,返测:
前、后、后、前。
观测注意事项如下:
①使用的电子水准仪、铟钢尺应在项目开始前和结束后进行检验,项目进行中也应定期进行检验;
②观测应做到三固定,即固定人员、固定仪器、固定测站;
③严格按精度要求控制各项限差;
④每测段往测和返测的测站数均应为偶数,否则应加入标尺零点差改正;
⑤由往测转向返测时,两标尺应互换位置,并应重新调整仪器。
⑥完成闭合或附合路线时,应注意电子记录的闭合或附合差情况,确认合格后方可完成测量工作。
监测基准网首次与施工高程控制网联测进行2次,两次观测较差应满足表6.1要求,取平均值作为初始值。
监测基准网在监测过程中需定期进行复测以检核其稳定性,基准点稳定性检核每3个月进行一次,对于监测过程中使用的基准点在检核时需和施工高程控制网联测。
工作基点在基坑开挖和主体结构施作过程中每1个月检核复测一次,工作基点在检核复测时需和基准点联测,其他周期每3个月检核复测一次。
6.2平面控制网
水平位移监测基准网观测使用LeicaTC1201+全站仪按二等水平位移观测技术要求观测,观测技术要求符合《工程测量规范》(GB50026-2007)的有关规定。
表6.2水平位移监测基准网观测主要技术指标及要求
序号
项目
指标或限差
1
相邻基准点的点位中误差(mm)
±3.0
2
测角中误差(″)
±1.8
3
最弱边相对中误差
≤1/100000
4
水平角观测测回数
6
5
距离观测测回数
往返3测回
观测注意事项如下:
①使用的全站仪应在项目开始前和结束后进行检验,项目进行中也应定期进行检验,尤其时照准部水准管及电子气泡补偿的检验与校正。
②观测应做到三固定,即固定人员、固定仪器、固定测站;
③仪器安置稳固严格对中整平;
④观测时间及环境:
不在日出前后1小时、中午时分进行观测,更不能在大风或有雾的情况下进行观测;
⑤严格按精度要求控制各项限差。
水平位移控制网首次与施工水平控制网联测进行2次,采用施工水平控制网测量成果,两次观测较差应满足表6.2要求,取平均值作为初始值。
监测控制网在监测过程中需定期进行复测以检核其稳定性,基准点稳定性检核每6个月进行一次,对于监测过程中使用的基准点在检核时需和施工水平控制网联测。
工作基点在基坑开挖和主体结构施作过程中每1个月检核复测一次,工作基点在检核复测时需和基准点联测,其他周期每3个月检核复测一次。
6.3边坡水平位移监测
(1)观测方法
水平位移监测点观测采用导线测量方法,监测点采用极坐标法观测,使用全站仪进行观测。
(2)数据观测技术要求
根据仪器的精度,监测点观测均按《建筑基坑工程监测技术规范》GB50497-2009技术要求观测,其主要技术要求及精度指标见表6.3。
表6.3水平位移监测主要精度指标
设计控制值(mm)
25
监测点坐标中误差
≤3.0
注:
监测点坐标中误差,系指监测点相对测站点(如工作基点等)的坐标中误差,为点位中误差的1/
。
观测注意事项如下:
1)使用的全站仪、觇牌在项目开始前和结束后进行检验,项目进行中也应定期进行检验,尤其是照准部水准管及电子气泡补偿的检验与校正;
2)观测做到三固定,即固定人员、固定仪器、固定测站;
3)仪器、觇牌安置稳固严格对中整平;
4)观测时间及环境:
不在日出前后1小时、中午时分进行观测,更不能在大风或有雾的情况下进行观测;
5)严格按精度要求控制各项限差。
(3)数据处理及分析
1)数据传输及平差计算
观测记录通过数据传输处理软件传输至计算机,使用控制网平差软件进行严密平差,得出各点坐标。
通过各期变形观测点二维平面坐标值,计算投影至垂直于方向的矢量位移,并计算各期阶段变形量、阶段变形速率、累计变形量等数据。
2)变形数据分析
观测点稳定性分析原则如下:
观测点的稳定性分析基于稳定的基准点作为基准点而进行的平差计算成果;
相邻两期观测点的变动分析通过比较相邻两期的最大变形量与最大测量误(取两倍中误差)来进行,当变形量小于最大误差时,可认为该观测点在这两个周期内没有变动或变动不显著;
对多期变形观测成果,当相邻周期变形量小,但多期呈现出明显的变化趋势时,应视为有变动。
6.4边坡竖向位移监测
(1)观测方法
监测点采用水准测量方法,使用TrimbleDiNi03电子水准仪进行观测(采用仪器自带记录程序,记录外业观测数据文件)。
(2)数据观测技术要求
竖向位移监测按《建筑基坑工程监测技术规范》GB50497-2009技术要求观测,主要技术指标及要求见表6.4。
表6.4竖向位移监测主要精度指标
竖向位移报警值(mm)
≥25
监测点测站高差中误差
≤1.5
注:
1.监测点测站高差中误差,系指相应精度与视距的几何水准测量单程一测站的高差中误差;
观测采用闭合水准路线时可以只观测单程,采用附合水准路线形式必须进行往返观测,取两次观测高差中数进行平差。
观测顺序:
往测:
后、前、前、后,返测:
前、后、后、前。
观测注意事项如下:
使用的电子水准仪、铟钢尺在项目开始前和结束后进行检验,项目进行中也应定期进行检验;
观测做到三固定,即固定人员、固定仪器、固定测站;
严格按精度要求控制各项限差;
每测段往测和返测的测站数均应为偶数,否则应加入标尺零点差改正;
由往测转向返测时,两标尺应互换位置,并应重新调整仪器;
⑥完成闭合或附合路线时,应注意电子记录的闭合或附合差情况,确认合格后方可完成测量工作。
(3)数据处理及分析
1)数据传输及平差计算
观测记录采用电子水准仪自带记录程序进行,观测时可完成各项限差指标控制,观测完成后形成电子原始观测文件,通过数据传输处理软件传输至计算机,使用控制网平差软件进行严密平差,得出各测点高程值。
平差计算要求如下:
使用稳定的基准点为起算,检核独立闭合差及与2个以上的基准点相互附合差满足精度要求条件,确保起算数据的可靠;
使用测量控制网平差软按严密平差的方法进行计算;
平差后数据取位应精确到0.1mm。
通过变形观测点各期高程值计算各期阶段沉降量、阶段变形速率、累计沉降量等数据。
2)变形数据分析
观测点稳定性分析原则如下:
观测点的稳定性分析基于稳定的基准点作为基准而进行的平差计算成果;
相邻两期观测点的变动分析通过比较相邻两期的最大变形量与最大测量误差(取两倍中误差)来进行,当变形量小于最大误差时,可认为该观测点在这两个周期内没有变动或变动不显著;
对多期变形观测成果,当相邻周期变形量小,但多期呈现出明显的变化趋势时,应视为有变动。
6.5地下水位监测
(1)监测方法
地下水位监测采用钢尺水位计,钢尺水位计的工作原理是在已埋设好的水位观测井中缓慢向下放入水位计探头,当探头接触到水面时,启动讯响器,此时读取测量钢尺在管顶位置的读数,每次读取管顶读数对应的管顶位置应一致,并固定读数人员。
根据管顶高程、管顶与地面的高差,即可计算地下水位的高程和埋深。
监测步骤:
1)地下水位监测是通过孔内设置水位管,采用水位计进行量测。
2)水位管在基坑开始降水前至少1周埋设,且逐日连续观测水位并取得稳定初始值。
3)通过水准测量测出孔口标高H,将探头沿孔套管缓慢放下,当测头接触水面时,蜂鸣器响,读取测尺读数ai,则地下水位标高HWi=H-ai。
则两次观测地下水位标高之差△HW=HWi–HWi-1,即水位的升降数值。
(2)监测精度
精度:
不低于10mm。
6.6巡视检查
巡视检查的检查方法以目测为主,可辅以锤、钎、量尺、放大镜等工器具以及摄像、摄影等设备进行;巡视检查对自然条件、支护结构、施工工况、周边环境、监测设施等的检查情况进行详细记录;如发现异常,及时通知委托方及相关单位;巡视检查记录及时整理,并与仪器监测数据综合分析。
7监测工期和监测频率
基坑监测工作贯穿于基坑工程和地下工程施工全过程。
监测工作从基坑工程施工前开始取得初始数据,直至基坑回填为止。
监测项目的监测频率应考虑基坑工程等级、基坑及地下工程的不同施工阶段以及周边环境、自然条件的变化。
当监测值相对稳定时,可适当降低监测频率。
对于本工程设计要求,各基坑整体类别均为二级。
基坑的监测项目在无数据异常和事故征兆的情况下,开挖后仪器监测频率可按下表进行:
表7.1基坑及支护结构监测频率表
施工进程
基坑设计开挖深度
<5m
5~10m
开挖深度
(m)
<5m
1次/2d
1次/2d
5~10m
1次/1d
>10m
1~2次/1d
底板浇筑后
时间
(d)
<7d
1次/2d
1次/2d
7~14d
1次/3d
1次/3d
14~28d
1次/7d
1次/5d
>28d
1次/10d
1次/10d
当出现下列情况之一时,提高监测频率,并向委托方及相关单位报告监测结果:
(1)监测数据达到报警值;
(2)监测数据变化量较大或者速率加快;
(3)存在勘察中未发现的不良地质条件;
(5)基坑及周边大量积水、长时间连续降雨;
(6)基坑附近地面荷载突然增大或超过设计限值;
(7)支护结构出现开裂;
(8)周边地面出现突然较大沉降或严重开裂;
(9)基坑底部、坡体或支护结构出现管涌、渗漏或流砂等现象;
(10)基坑工程发生事故后重新组织施工;
(11)出现其他影响基坑及周边环境安全的异常情况。
此外,当有危险事故征兆时,进行实时跟踪监测。
8监测报警及异常情况下的监测措施
8.1报警值确定的原则
(1)满足设计计算的要求。
(2)满足测试对象的安全要求,达到保护的目的。
(3)考虑环境和施工因素的影响。
(4)满足各保护对象的主管部门提出的要求。
(5)满足现行规范、规程的要求。
(6)在安全的前提下,综合考虑工程质量和经济因素,减少不必要的资金投入。
8.2报警值的确定
根据以上原则,并参考设计要求和相关规范与标准,本工程基坑类别为二级,基坑监测报警值如下表:
表8.1监测预警值统计表
序
号
监测
项目
支护结构类型
二级基坑类别
累计值
变化
速率/mm/d
绝对值/mm
相对基坑深度(h)控制值
1
墙(坡)顶水平位移
放坡、土钉墙、喷锚支护
25
4
灌注桩
2
墙(坡)顶竖向位移
放坡、土钉墙、喷锚支护
25
4
灌注桩
3
基坑周边地表竖向位移
4
地下水位变化
1000
500
5
临近建筑位移
8.3报警
当出现下列情况之一时,必须立即报警;若情况比较严重,立即停止施工,并对基坑支护结构和周边的保护对象采取应急措施。
(1)当监测数据达到报警值的累计值;
(2)基坑支护结构或周边土体的位移出现异常情况或基坑出现渗漏、流砂、管涌、隆起或陷落等;
(3)基坑支护结构的支撑体系出现过大变形、压曲、断裂的迹象;
(4)周边建(构)筑物的结构部分、周边地面出现较严重的突发裂缝或危害结构的变形裂缝;
(5)根据当地工程经验判断,出现其他必须报警的情况。
8.4异常情况下的监测措施
(1)加强监测队伍力量,项目经理、项目技术负责人全部在现场工作;
(2)增加异常点、事故点的监测频率;
(3)及时处理、分析监测数据,并将监测结果和评价立即向建设方及相关单位做信息反馈。
9监测数据处理与信息反馈
9.1基本要求
(1)监测分析人员具有岩土工程与结构工程的综合知识,具有设计、施工、测量等工程实践经验,具有较高的综合分析能力,做到正确判断、准确表达,及时提供高质量的综合分析报告。
(2)现场测试人员对监测数据的真实性负责,监测分析人员对监测报告的可靠性负责,监测单位对整个项目监测质量负责。
监测记录、监测当日报表、监测周报和监测总结报告提供的数据、图表应客观、真实、准确、及时。
(3)外业观测值和记事项目,必须在现场直接记录于观测记录表中。
任何原始记录不得涂改、伪造和转抄,并有测试、记录人员签字。
(4)现场的监测资料符合下列要求:
1)使用正式的监测记录表格;
2)监测记录有相应的工况描述;
3)监测数据及时整理;
4)对监测数据的变化及发展情况及时分析和评述。
5)观测数据出现异常,及时分析原因,必要时进行重测。
6)进行监测项目数据分析时,结合其他相关项目的监测数据和自然环境、施工工况等情况以及以往数据,考量其发展趋势,并做出预报。
7)监测成果包括当日报表、监测周报、总结报告。
报表应按时报送。
报表中监测成果用表格和变化曲线或图形反映。
9.2当日报表
(1)当日报表包括下列内容:
1)当日的天气情况和施工现场的工况;
2)仪器监测项目各监测点的本次测试值、单次变化值、变化速率以及累计值等,必要时绘制有关曲线图;
3)巡视检查的记录;
4)对监测项目有正常或异常的判断性结论;
5)对达到或超过监测报警值的监测点有报警标示,并有原因分析及建议;
6)对巡视检查发现的异常情况有详细描述,危险情况有报警标示,并有原因分析及建议;
7)其他相关说明。
(2)当日报表标明工程名称、监测单位、监测项目、测试日期与时间、报表编号等。
并有监测单位监测专用章及测试人、计算人和项目负责人签字。
(3)当日采集数据当天处理完成,于第二日以书面形式提交给监理,特殊报警情况下当日会以电话通知或书面形式提交给甲方、监理、施工单位。
9.3监测周报告
根据工程建设需要,每周生产例会上提交前一周监测简报,报告包括下列内容:
1)该监测周相应的工程、气象及周边环境概况;
2)该监测周的监测项目;
3)各项监测数据的日报,资料整理、统计及监测成果的过程曲线;
4)各监测项目监测值的变化分析、评价及发展预测;
5)相关的设计和施工建议。
9.4总结报告
(1)基坑工程监测总结报告的内容包括:
1)工程概况;
2)监测依据;
3)监测项目;
4)测点布设;
5)监测设备和监测方法;
6)监测频率;
7)监测报警值;
8)各监测项目全过程的发展变化分析及整体评述;
9)监测工作结论与建议;
10)附件(图/表)。
(2)总结报告标明工程名称、监测单位、整个监测工作的起止日期,并有监测单位章及项目负责人、单位技术负责人、企业行政负责人签字。
9.5信息反馈
监测单位监控信息的报送形式有日报、周报、月
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